[发明专利]一种差分混沌键控超宽带通信系统的解调方法及装置

说明书

本发明公开了一种差分混沌键控超宽带通信系统的解调方法，在接收到差分混沌键控超宽带通信系统的信道上的调制信号后，会获取M阶walsh码矩阵中任意两个行向量，进而根据调制信号、两个行向量、以及保护间隔持续时间计算得到判决变量，最终根据判决变量，得到解调信号。可见，该方法利用两个行向量对调制信号进行调制，并经过平方运算、四阶矩运算，将调制信号中的大部分能量和高斯白噪声能量搬移到0Hz处，并减去直流成分的能量，实现了消除窄带干扰的目的，显著提升了误比特性能。此外，本发明还提供了一种差分混沌键控超宽带通信系统的解调装置，其作用与上述方法的作用相对应。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种差分混沌键控超宽带通信系统的解调方法及装置。

背景技术

无线通信技术是通信领域发展的历程中一个关键的角色。随着人们对无线通信要求的不断提高，希望能得到随时随地高传输速率的通信服务。在这样的需求背景下，超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术得到了广泛的关注。

混沌无线通信是一种以混沌信号作为载波，采用数字调制的无线通信系统。混沌信号的产生电路简单，并且该信号具有天然的宽带频谱特性，因此基于混沌数字调制技术的混沌无线超宽带无线通信系统受到了越来越多的重视。在2005年3月通过的IEEE802.15.4a标准中，混沌信号成为了可选波形之一，随后Su Khiong Yong等人提出了差分混沌键控超宽带(Differential Chaos Shift Keying-Ultra Wide Band，简称DCSK-UWB)通信系统，并且对DCSK-UWB通信系统进行了系统的性能进行了评估，证实了该系统在多径信道中鲁棒性强，具有良好的应用前景。

自相关解调是现有的广泛应用于DCSK-UWB通信系统的解调方法，但是，在实际应用中，DCSK-UWB通信系统的信号的频谱不可避免的会覆盖已有的窄带系统所占用的频谱区域。这些已有的窄带系统会对DCSK-UWB通信系统造成严重的干扰，这种干扰被称为窄带干扰。在窄带干扰存在的情况下，现有的自相关解调方法的误比特率性能严重下降，甚至当信号干扰功率比(signal-to-interference power ratio，SIR)较小时，即使不断增大比特信噪比，基于自相关运算的DCSK-UWB通信系统解调方法误比特率性能仍然无法得到改善。因此现有技术的误比特率性能、窄带干扰性能、鲁棒性都不强。

发明内容

本发明的目的是提供一种差分混沌键控超宽带通信系统的解调方法及装置，用以解决由窄带干扰导致的现有的差分混沌键控超宽带通信系统的解调方法误比特性能较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种差分混沌键控超宽带通信系统的解调方法，包括：

接收差分混沌键控超宽带通信系统的信道上的调制信号；

获取M阶walsh码矩阵中的第一行向量和第二行向量，其中，M为2的整数次幂，所述第一行向量和所述第二行向量为所述M阶walsh码矩阵中任意两个行向量；

根据所述调制信号、所述第一行向量、所述第二行向量、以及所述差分混沌键控超宽带通信系统的保护间隔持续时间，计算得到判决变量，其中，所述判决变量的计算公式如下：

判决变量Z＝Q₁-Q₀，其中，y₁(t)＝r₁²(t)，其中r(t)为所述调制信号，T_d为所述保护间隔持续时间，i为0到M-1之间的整数，所述第一行向量为M阶walsh码矩阵的第k行，所述第二行向量为M阶walsh码矩阵的第j行，k和j均为1到M之间的正整数，且k不等于j，w_k,N-i为所述第一行向量的第N-i个参数，w_j,N-i为所述第二行向量的第N-i个参数；

根据所述判别变量，得到解调信号。